JPH08242584A

JPH08242584A - 交直変換器

Info

Publication number: JPH08242584A
Application number: JP7041840A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Yanagibashi; 健柳橋; Jirou Tsukida; 自郎月田; Yasuhiro Taguchi; 保博田口; Kikuo Takagi; 喜久雄高木
Original assignee: Toshiba Corp; Tokyo Electric Power Co Inc
Current assignee: Toshiba Corp; Tokyo Electric Power Co Holdings Inc
Priority date: 1995-03-01
Filing date: 1995-03-01
Publication date: 1996-09-17

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は、タービン発電機軸系と交直変換器の
ような電力変換器間で起こり大事故化への恐れのある低
周波軸ねじれ振動を抑制することのできる交直変換器を
提供することにある。【構成】本発明は、交流を直流または直流を交流に変換
する交直変換器において、交流直流連系点の電圧位相を
検出する位相検出回路に低周波軸ねじれ振動を起す周波
数領域の出力信号をゲイン調整や位相進みまたは遅れに
より補償する低周波軸ねじれ振動抑制回路を直列に接続
し、この低周波軸ねじれ振動抑制回路により補償された
交流直流連系点電圧位相補償信号を交直変換器の位相制
御回路へ入力することにより位相検出回路の低周波軸ね
じれ振動を起す周波数領域の出力信号を補償しているの
で、低周波軸ねじれ振動は抑制され、低周波軸ねじれ振
動の発生が防止される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、交流を直流または直流
を交流に変換する交直変換器に関する。

【０００２】

【従来の技術】低周波軸ねじれ振動はタービン発電機軸
系と直列コンデンサを含む交流系統、またはタービン発
電機軸系と交直変換器の様な電力変換器間で起り、低周
波軸ねじれ振動が生じ発散すると、タービン発電機の軸
損壊事故を生じさせ、タービン発電機の系統からの解列
となり、大停電と発展する恐れがある。

【０００３】ところで、低周波軸ねじれ振動は火力発電
所か原子力発電所の発電機で生じ易く、電力変換器の発
電機に対する容量が大きいほど起こり易い。現在の電力
変換器の大容量化や原子力発電所の運転に伴い、低周波
軸ねじれ振動抑制装置の必要は急を要する。このため、
発電機角速度から作った信号を、交直変換器の直流系統
の直流電力を抑制する制御角α指令装置に加算し、直流
送電電力を制御することによる低周波軸ねじれ振動を抑
制する低周波軸ねじれ振動抑制装置が提案されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
如く発電機角速度から作った信号を交直変換器の直流系
統の直流電力を制御する制御角α指令装置に加算し、直
流送電電力を制御することによって低周波軸ねじれ振動
を抑制する装置は、装置自体の構成が複雑であることと
係数の設定が難しい等の問題があった。

【０００５】本発明は上記問題を解決するためになされ
たもので、その目的はタービン発電機軸系と交直変換器
のような電力変換器間で起る低周波軸ねじれ振動を抑制
することのできる交直変換器を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の請求項１は、交流を直流に変換または直流
を交流に変換する交直変換器において、交流直流連系点
の電圧位相を検出する位相検出回路と、この位相検出回
路に直列に接続され，低周波軸ねじれ振動を起す周波数
領域の前記位相検出回路の出力信号をゲイン調整や位相
進みまたは遅れにより補償する低周波軸ねじれ振動抑制
回路と、この低周波軸ねじれ振動抑制回路により補償さ
れた交流直流連系点電圧位相補償信号を用いて当該交直
変換器の運転指令を出力する位相制御回路とを備えたこ
とを特徴とする。

【０００７】本発明の請求項２は、交流を直流に変換ま
たは直流を交流に変換する交直変換器において、交流直
流連系点の電圧位相を検出する位相検出回路と、この位
相検出回路の中間信号を入力し，低周波軸ねじれ振動を
起す周波数領域の前記位相検出回路の出力信号に対して
補償を加える低周波軸ねじれ振動抑制回路と、この補償
された交流直流連系点電圧位相補償信号を用いて当該交
直変換器の運転指令を出力する位相制御回路とを備えた
ことを特徴とする。

【０００８】本発明の請求項３は、交流を直流に変換ま
たは直流を交流に変換する交直変換器において、交流直
流連系点の電圧位相を検出する位相検出回路と、交流直
流連系点の周波数変位を検出する周波数検出回路と、こ
の位相検出回路の検出信号を入力し，低周波軸ねじれ振
動を起す周波数領域の前記位相検出回路の出力信号に対
して補償を加える低周波軸ねじれ振動抑制回路と、この
補償された交流直流連系点電圧位相補償信号を用いて当
該交直変換器の運転指令を出力する位相制御回路とを備
えたことを特徴とする。

【０００９】本発明の請求項４は、交流を直流に変換ま
たは直流を交流に変換する交直変換器において、交流直
流連系点の電圧位相を検出する位相検出回路と、交流直
流連系点の直流電流を検出する直流電流検出回路と、こ
の直流電流検出回路の検出信号を入力し，低周波軸ねじ
れ振動を起す周波数領域の前記位相検出回路の出力信号
に対して補償を加える低周波軸ねじれ振動抑制回路と、
この補償された交流直流連系点電圧位相補償信号を用い
て当該交直変換器の運転指令を出力する位相制御回路と
を備えたことを特徴とする交直変換器。

【００１０】本発明の請求項５は、交流を直流に変換ま
たは直流を交流に変換する交直変換器において、交流直
流連系点の電圧位相を検出する位相検出回路と、交流直
流連系点の直流電力を検出する直流電力検出回路と、こ
の直流電力検出回路の検出信号を入力し，低周波軸ねじ
れ振動を起す周波数領域の前記位相検出回路の出力信号
に対して補償を加える低周波軸ねじれ振動抑制回路と、
この補償された交流直流連系点電圧位相補償信号を用い
て当該交直変換器の運転指令を出力する位相制御回路と
を備えたことを特徴とする。

【００１１】

【作用】本発明の請求項１の交直変換器の低周波軸ねじ
れ振動抑制回路は、交流直流連系点の電圧位相を検出す
る位相検出回路に直列に設置されており、位相検出回路
の低周波軸ねじれ振動を起す周波数領域の出力信号をゲ
イン調整や位相進みまたは遅れにより補償する。

【００１２】本発明の請求項２の交直変換器の低周波軸
ねじれ振動抑制回路は、交流直流連系点の電圧位相を検
出する位相検出回路の中間信号を入力し、低周波軸ねじ
れ振動を起す周波数領域の出力信号をゲイン調整や位相
進みまたは遅れにより補償する。

【００１３】本発明の請求項３の交直変換器の低周波軸
ねじれ振動抑制回路は、交流直流連系点の周波数を検出
し、位相検出回路の低周波軸ねじれ振動を起す周波数領
域の出力信号をゲイン調整や位相進みまたは遅れにより
補償する。

【００１４】本発明の請求項４の交直変換器の低周波軸
ねじれ振動抑制回路は、交流直流連系点の直流電流を検
出し、位相検出回路の低周波軸ねじれ振動を起す周波数
領域の出力信号をゲイン調整や位相進みまたは遅れによ
り補償する。

【００１５】本発明の請求項５の交直変換器の低周波軸
ねじれ振動抑制回路は、交流直流連系点の直流電力を検
出し、位相検出回路の低周波軸ねじれ振動を起す周波数
領域の出力信号をゲイン調整や位相進みまたは遅れによ
り補償する。

【００１６】

【実施例】以下、本発明の実施例を図を参照して説明す
る。図１は本発明の第１実施例（請求項１対応）のブロ
ック構成図である。同図において、矢印は信号の流れを
示す。またΔβで表される交直連系点電圧位相変位５
は、ΔＶで表される交流系統と直流系統の連系点の交直
連系点電圧変位２から位相検出回路３により検出され
る。検出された交直連系点電圧位相変位５は、低周波軸
ねじれ振動抑制回路１により、低周波軸ねじれ振動を起
す周波数領域の部分をゲイン調整や位相進みまたは遅れ
により補償される。補償された交直連系点電圧位相変位
５は、交直連系点電圧位相補償変位６として交直変換器
の直流系統の直流電力を制御する位相制御回路１８へ送
られる。

【００１７】図２は交流系統１１、直流系統７、既存設
備である交直変換器９と交直変換器用制御回路１０およ
び図１の交直変換器の低周波軸ねじれ振動抑制回路１の
関係を説明するためのブロック構成図である。

【００１８】同図において、交直連系点電圧変位２であ
るΔＶは、変換器用変圧器８の１次側より引き出され位
相検出回路３により検出される。低周波軸ねじれ振動抑
制回路１は交直変換器９において、既存の交直変換器用
制御回路１０にある位相制御回路１８へ交直連系点電圧
位相補償変位６を送る。

【００１９】図３は第１実施例のブロック構成図であ
る。同図において、交直変換器用制御回路１０には直流
運転電力を一定に保つ定電力制御回路１５，定電流制御
回路１６，位相制御回路１８がある。定電力制御回路１
５及び定電流制御回路１６は、ΔＰｄで表される直流電
力変位１３とΔＩｄで表される直流電流変位１４を検出
し、定電力定電流回路制御変位２１を出力する。位相検
出回路３はΔＶで表される交直連系点電圧変位２を検出
し、交直連系点電圧位相変位５を出力する。交直変換器
の低周波軸ねじれ振動抑制回路１は交直連系点電圧位相
変位５を入力し、交直連系点電圧位相補償変位６を位相
制御回路１８に送る。位相制御回路１８は交直連系点電
圧位相補償変位６と定電力定電流回路制御変位２１を用
い、直流運転指令変位１９をつくる。この直流運転指令
変位１９により直流系統の運転電気量の変位が決まる。

【００２０】図４は（請求項１〜請求項４対応）本発明
の実施例である交直変換器の低周波軸ねじれ振動抑制回
路の低周波軸ねじれ振動の抑制機能を説明するためのブ
ロック図である。

【００２１】今、発電機の機械的トルクをＴｍ，電気的
トルクをＴｅとすると、発電機のトルクＴはＴ＝Ｔｍ−Ｔｅ（１）と表される（ブロック２２）。発電機の機械的トルクＴ
ｍを一定と考えると、電気的トルクＴｅが減少すると、
発電機のトルクは増え（ブロック２３）、発電機の角速
度ω_gは増える（ブロック２４）。角速度ω_gが増えた
とき、電気的トルクＴｅが減少していれば発電機の電気
的トルクＴｅが増え、さらに角速度ω_gは増える。ここ
で、角速度ω_gは周波数成分を持ち、低周波軸ねじれ振
動を生じる周波数成分の角速度ω_gが増えたとき、さら
にその周波数成分の角速度ω_gが増え、更に増え続ける
と軸ねじれ振動の原因となる。

【００２２】ここで、変換器用変圧器の一次側電圧をＶ
ｔとすると、角速度ω_gの変化前は（２）式となる。Ｖｔ＝Ｖｓｉｎ（ω_gｔ＋β）（２）角速度ω_gがω_g＋Δω_gとなったとき、Ｖｔは（３）
式となる。

【００２３】Ｖｔ＝Ｖｓｉｎ（（ω_g＋Δω_g）ｔ＋β）（３）

【００２４】また位相検出回路においては、（３）式に
示すようにω_gの変化は電圧位相βの変化となって検出
され、角速度ω_gがω_g＋Δω_gとなったとき、電圧位
相βはβ＋Δβと検出される（ブロック２５）。角速度
の変化Δω_gの方向をプラスと考えると、位相検出回路
３、定電力制御回路１５、定電流制御回路１６の特性に
より位相制御回路１８の入力値はプラス側となることが
ある。この結果、直流運転指令変位１９は直流運転を絞
る様に、つまり直流電力Ｐｄが小さくなる様に制御され
る（ブロック２６）。直流電力Ｐｄが小さくなると発電
機の出力Ｐｇも小さくなる（ブロック２７）。発電機の
機械的入力は急には変わらないため、発電機出力の減少
分は発電機の角速度ω_gの増加となって現れる。この結
果、再びブロック２５にいき、更に角速度ω_gが増え続
け、軸ねじれ振動の原因となる。

【００２５】本実施例の交直変換器の低周波軸ねじれ振
動抑制回路１は、図４の軸ねじれ振動発生要因の説明ブ
ロックであるブロック２２からブロック２７のうちで、
ブロック２５からブロック２６の電圧位相βの変化によ
り低周波軸よじれ振動を生じる周波数領域の直流運転電
力Ｐｄの減少（Δω_gの方向に対してΔＰｄがマイナス
方向）による軸ねじれ振動発生要因部分を解消するもの
である。

【００２６】図５は（請求項１〜請求項４対応）交直変
換器の低周波軸ねじれ振動抑制回路に関連する位相検出
回路３の機能ブロック図である。同図において、変換器
用変圧器１次側対地電圧３０は、図２に示す様に変換器
用変圧器１次側から引き出される。変換器用変圧器１次
側対地電圧３０は交流電圧であるから３相であり、
Ｖ_R，Ｖ_S，Ｖ_Tの３つの量を持つ。このＶ_R，Ｖ_S，
Ｖ_Tを３相２相変換３１によりＶｄ，Ｖｑの２つの量を
作る。これから電圧位相演算回路３２、遅れ回路３３を
経て電圧位相３４が検出される。電圧位相３４が変化す
ると、変化量は交直連系点電圧位相変位５として出力さ
れる。

【００２７】図６は（請求項１〜請求項４対応）の交直
変換器の低周波軸ねじれ振動抑制回路によるゲインまた
は位相補償の一例を示す特性図である。同図（ａ）は位
相補償の特性図の一例であり、縦軸が位相の大きさ、横
軸が周波数である。Δω_gの方向に対してΔｐｄがマイ
ナス方向になる領域（以下不安定領域）に入力の位相特
性があれば、その周波数領域でΔω_gに対してΔＰｄが
マイナスとなり、低周波軸ねじれ振動が生じる可能性が
ある。

【００２８】そこで、位相進めまたは遅れ回路を作り、
入力の位相特性Δω_gの方向に対してΔＰｄがプラス方
向になる領域（以下安定領域）に変える必要がある。入
力信号の安定・不安定領域は全体の回路特性と入力信号
の全体の回路に占める位置から自動的に決まる領域であ
る。また、必要とされる位相進めまたは遅れの度合いは
入力信号の位相と安定不安定領域の相対位相から決定さ
れる。回路の組み方としては位相進め回路または位相遅
れ回路とフィルタ等が考えられる。フィルタとはある周
波数領域の信号のみを通過またはブロックする回路の事
で、ロウパスフィルタ、バンドパスフィルタ、ハイパス
フィルタ等がある。

【００２９】同図（ｂ）はゲイン補償の特性図の一例で
あり、縦軸がゲインの大きさ、横軸が周波数である。位
相補償と同様に、不安定領域に入力の位相特性があれ
ば、その周波数領域でΔω_gに対してΔＰｄマイナスと
なり、低周波軸ねじれ振動が生じる可能性がある。よっ
て、この領域のゲインをフィルタによりブロックし、不
安定領域の要素を無くしてしまえば低周波軸ねじれ振動
は発生しない。この場合のゲイン補償はロウパスフィル
タ、バンドパスフィルタ、ハイパスフィルタ等のフィル
タをいう。

【００３０】以上説明したように、本発明の請求項１の
交直変換器は、交流直流連系点の電圧位相βを検出する
位相検出回路に直列に低周波軸ねじれ振動抑制回路を設
置し、低周波軸ねじれ振動を起こす周波数領域の出力信
号をゲイン調整や位相進みまたは遅れにより補償するこ
とにより低周波軸ねじれ振動を抑制する。これにより低
周波軸ねじれ振動の発生を防止する。

【００３１】図７は本発明の第２実施例（請求項２対
応）の交直変換器の低周波軸ねじれ振動抑制回路のブロ
ック構成図である。同図において、矢印は信号の流れを
示す。またΔβで表される交直連系点電圧位相変位５
は、ΔＶで表される交流系統と直流系統の連系点の交直
連系点電圧変位２から位相検出回路３により検出され
る。ここで、通常、位相検出回路３の遅れ回路の中に電
圧位相演算値の微分回路がある。この微分回路の出力を
微分回路出力３６とする。低周波軸ねじれ振動抑制回路
３５は微分回路出力３６を入力として、位相検出回路３
より検出された交直連系点電圧位相変位５を、低周波軸
ねじれ振動を起こす周波数領域の部分ゲイン調整や位相
進みまたは遅れにより補償する。補償された交直連系点
電圧位相変位５は交直連系点電圧位相補償変位６とし
て、交直変換器の直流系統の直流電力を制御する位相制
御回路１８へ送られる。

【００３２】図８は本発明の第２実施例（請求項２対
応）の位相検出回路について更に詳細に説明するための
機能ブロック図である。同図において、遅れ回路３３の
中には検出遅れ回路３８、微分回路３９、積分回路４
０、フィルター４１がある。これらの回路の順番、組み
合わせは位相検出回路によって異なるものもある。遅れ
回路３３の入力は電圧位相演算回路３２の出力であり、
電圧位相である。これが検出遅れを示す検出遅れ回路３
８を通り微分回路３９に入る。微分回路３９は入力信号
を微分する回路で、電圧位相を微分したもの即ち周波数
に近い特性である微分回路出力値３６を出力する。この
出力信号を低周波軸ねじれ振動抑制回路３５に送る事は
周波数に近い特性を送っている事になる。

【００３３】図９は本発明の第２実施例（請求項２対
応）の交直変換器用制御回路のブロック構成図である。
同図において、交直変換器用制御回路１０には直流運転
電力を一定に保つ定電力制御回路１５，定電流制御回路
１６，位相制御回路１８がある。定電力制御回路１５と
定電流制御回路１６は、ΔＰｄで表される直流電力変位
１３とΔＩｄで表される直流電流変位１４を検出し、定
電力定電流回路制御変位２１を出力する。位相検出回路
３はΔＶで表される交直連系点電圧変位２を検出し、交
直連系点電圧位相変位５を出力する。

【００３４】本実施例である交直変換器の低周波軸ねじ
れ振動抑制回路１は、位相検出回路３の中間信号である
微分回路出力値３６を入力し、交直連系点電圧位相変位
５を補償し、補償された信号である交直連系点電圧位相
補償変位６を位相制御回路１８に送る。位相制御回路１
８は交直連系点電圧位相補償変位６と定電力定電流回路
制御変位２１を用い、直流運転指令変位１９をつくる。
この直流運転指令変位１９により直流系統の運転電気量
の変位が決まる。

【００３５】以上説明したように、本発明の請求項２の
交直変換器は、交流直流連系点の電圧位相βを検出する
位相検出回路の中間信号を入力し、低周波軸ねじれ振動
を起こす周波数領域の位相検出回路の出力信号をゲイン
調整や位相進みまたは遅れにより補償することにより低
周波軸ねじれ振動を抑制する。これにより低周波軸ねじ
れ振動の発生を防止する。

【００３６】図１０は本発明の第３実施例（請求項３対
応）のブロック構成図である。同図において、矢印は信
号の流れを示す。またΔｆで表される交直連系点電圧周
波数変位４３が交流系統と直流系統の連系点の交直連系
点電圧変位ΔＶから周波数検出回路４４により検出され
る。低周波軸ねじれ振動抑制回路４２は交直連系点電圧
周波数変位４３を入力として、位相検出回路３より検出
された交直連系点電圧位相変位５を、低周波軸ねじれ振
動を起こす周波数領域の部分をゲイン調整や位相進みま
たは遅れにより補償する。補償された交直連系点電圧位
相変位５は交直連系点電圧位相補償変位６として、交直
変換器の直流系統の直流電力を制御する位相制御回路１
８へ送られる。

【００３７】図１１は本発明の第３実施例（請求項３対
応）のブロック構成図である。同図において、交直変換
器用制御回路１０には直流運転電力を一定に保つ定電力
制御回路１５，定電流制御回路１６，位相制御回路１８
がある。定電力制御回路１５と定電流制御回路１６は、
ΔＰｄで表される直流電力変位１３とΔＩｄで表される
直流電流変位１４を検出し、定電力定電流回路制御変位
２１を出力する。位相検出回路３は交直連系点電圧変位
２を検出し、交直連系点電圧位相変位５を出力する。周
波数検出回路４４はΔＶで表される交流系統と直流系統
の連系点の交直連系点電圧変位２から交直連系点電圧周
波数変位４３を検出する。

【００３８】本実施例である交直変換器の低周波軸ねじ
れ振動抑制回路４２は、交直連系点電圧周波数変位４３
を入力し、交直連系点電圧位相変位５を補償し、補償さ
れた信号である交直連系点電圧位相補償変位６を位相制
御回路１８に送る。位相制御回路１８は交直連系点電圧
位相補償変位６と定電力定電流回路制御変位２１を用
い、直流運転指令変位１９をつくる。この直流運転指令
変位１９により直流系統の運転電気量の変位が決まる。

【００３９】以上説明したように、本発明の請求項３の
交直変換器は、交流直流連系点の周波数を検出し、低周
波軸ねじれ振動を起こす周波数領域の位相検出回路の出
力信号をゲイン調整や位相進みまたは遅れにより補償す
ることにより低周波軸ねじれ振動を抑制する。これによ
り低周波軸ねじれ振動の発生を防止する。

【００４０】図１２は本発明の第４実施例（請求項４対
応）のブロック構成図である。同図において、矢印は信
号の流れを示す。またΔＩで表される直流電流変位１４
が直流電流検出回路より検出される。低周波軸ねじれ振
動抑制回路４５は直流電流変位１４を入力として、位相
検出回路３より検出された交直連系点電圧位相変位５
を、低周波軸ねじれ振動を起こす周波数領域の部分をゲ
イン調整や位相進みまたは遅れにより補償する。補償さ
れた交直連系点電圧位相変位５は交直連系点電圧位相補
償変位６として、交直変換器の直流系統の直流電力を制
御する位相制御回路１８へ送られる。

【００４１】図１３は本発明の第４実施例（請求項４対
応）のブロック構成図である。同図において、交直変換
器用制御回路１０には直流運転電力を一定に保つ定電力
制御回路１５，定電流制御回路１６，位相制御回路１８
がある。定電力制御回路１５，定電流制御回路１６はΔ
Ｐｄで表される直流電力変位１３とΔＩｄで表される直
流電流変位１４を検出し、定電力定電流回路制御変位２
１を出力する。位相検出回路３は交直連系点電圧変位２
を検出し、交直連系点電圧位相変位５を出力する。

【００４２】本実施例である交直変換器の低周波軸ねじ
れ振動抑制回路４５は、直流電流変位１４を入力し、交
直連系点電圧位相変位５を補償し、補償された信号であ
る交直連系点電圧位相補償変位６を位相制御回路１８に
送る。位相制御回路１８は交直連系点電圧位相補償変位
６と定電力定電流回路制御変位２１を用い、直流運転指
令変位１９をつくる。この直流運転指令変位１９により
直流系統の運転電気量の変位が決まる。

【００４３】以上説明したように、本発明の請求項４の
交直変換器は、直流電流を検出し、低周波軸ねじれ振動
を起こす周波数領域の位相検出回路の出力信号をゲイン
調整や位相進みまたは遅れにより補償することにより低
周波軸ねじれ振動を抑制する。これにより低周波軸ねじ
れ振動の発生を防止する。

【００４４】図１４は本発明の第５実施例（請求項５対
応）のブロック構成図である。同図において、矢印は信
号の流れを示す。またΔＰで表される直流電力変位１３
が直流電流検出回路と直流電圧検出回路により検出され
る。低周波軸ねじれ振動抑制回路４６は直流電力変位１
３を入力として位相検出回路３により検出された交直連
系点電圧位相変位５を、低周波軸ねじれ振動を起こす周
波数領域の部分をゲイン調整や位相進みまたは遅れによ
り補償する。補償された交直連系点電圧位相変位５は交
直連系点電圧位相補償変位６として、交直変換器の直流
系統の直流電力を制御する位相制御回路１８へ送られ
る。

【００４５】図１５は本発明の第５実施例（請求項５対
応）の交直変換器用制御回路のブロック構成図である。
同図において、交直変換器用制御回路１０には直流運転
電力を一定に保つ定電力制御回路１５，定電流制御回路
１６，位相制御回路１８がある。定電力制御回路１５，
定電流制御回路１６は、ΔＰｄで表される直流電力変位
１３とΔＩｄで表される直流電流変位１４を検出し、定
電力定電流回路制御変位２１を出力する。位相検出回路
３は交直連系点電圧変位２を検出し、交直連系点電圧位
相変位５を出力する。

【００４６】本実施例である交直変換器の低周波軸ねじ
れ振動抑制回路４６は、直流電力変位１３を入力し、交
直連系点電圧位相変位５を補償し、補償された信号であ
る交直連系点電圧位相補償変位６を位相制御回路１８に
送る。位相制御回路１８は交直連系点電圧位相補償変位
６と定電力定電流回路制御変位２１を用い、直流運転指
令変位１９をつくる。この直流運転指令変位１９により
直流系統の運転電気量の変位が決まる。

【００４７】以上説明したように、本発明の請求項５の
交直変換器は、直流電力を検出し、低周波軸ねじれ振動
を起こす周波数領域の位相検出回路の出力信号をゲイン
調整や位相進みまたは遅れにより補償することにより低
周波軸ねじれ振動を抑制する。これにより低周波軸ねじ
れ振動の発生を防止する。

【００４８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
タービン発電機軸系と直列コンデンサを含む交流系統、
またはタービン発電機軸系と交直変換器の様な電力変換
器間で起こる低周波軸ねじれ振動を防ぐので、タービン
発電機の軸損壊事故、タービン発電機の系統からの解
列、大停電を防止し、電力系統の安定化に寄与する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例のブロック構成図。

【図２】図１の交直変換器を用いた概略系統構成図。

【図３】図１の交直変換器用制御回路のブロック構成
図。

【図４】図１の低周波軸ねじれ振動抑制回路の低周波軸
ねじれ振動の抑制機能を説明するためのブロック図。

【図５】図１の位相検出回路の機能ブロック図。

【図６】本発明の低周波軸ねじれ振動抑制回路によるゲ
インまたは位相補償を説明するための特性図で、同図
（ａ）は位相補償特性図、同図（ｂ）はゲイン補償特性
図。

【図７】本発明の第２実施例のブロック構成図。

【図８】図７の位相検出回路の機能ブロック図。

【図９】図７の交直変換器用制御回路のブロック構成
図。

【図１０】本発明の第３実施例のブロック構成図。

【図１１】図１０の交直変換器用制御回路のブロック構
成図。

【図１２】本発明の第４実施例のブロック構成図。

【図１３】図１２の交直変換器用制御回路のブロック構
成図。

【図１４】本発明の第５実施例のブロック構成図。

【図１５】図１４の交直変換器用制御回路のブロック
図。

【符号の説明】

１，３５，４２，４５，４６…低周波軸ねじれ振動抑制
回路、２…交直連系点電圧変位、３…位相検出回路、５
…交直連系点電圧位相変位、６…交直連系点電圧位相補
償変位、７…直流系統、８…変換器用変圧器、９…交直
変換器、１０…交直変換器用制御回路、１１…交流系
統、１３…直流電力変位、１４…直流電流変位、１５…
定電力制御回路、１６…定電流制御回路、１８…位相制
御回路、１９…直流運転指令変位、２１…定電力電流回
路制御変位、３０…変換器用変圧器１次側対地電圧、３
１…３相，２相変換、３２…電圧位相演算回路、３３…
遅れ回路、３４…電圧位相、３６…微分回路出力、３８
…検出遅れ回路、３９…微分回路、４０…積分回路、４
１…フィルター、４３…交直連系点電圧周波数変位、４
４…周波数検出回路。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者田口保博東京都府中市東芝町１番地株式会社東芝府中工場内 (72)発明者高木喜久雄東京都港区芝浦一丁目１番１号株式会社東芝本社事務所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】交流を直流に変換または直流を交流に変換
する交直変換器において、交流直流連系点の電圧位相を
検出する位相検出回路と、この位相検出回路に直列に接
続され，低周波軸ねじれ振動を起す周波数領域の前記位
相検出回路の出力信号をゲイン調整や位相進みまたは遅
れにより補償する低周波軸ねじれ振動抑制回路と、この
低周波軸ねじれ振動抑制回路により補償された交流直流
連系点電圧位相補償信号を用いて当該交直変換器の運転
指令を出力する位相制御回路とを備えたことを特徴とす
る交直変換器。
【請求項２】交流を直流に変換または直流を交流に変換
する交直変換器において、交流直流連系点の電圧位相を
検出する位相検出回路と、この位相検出回路の中間信号
を入力し，低周波軸ねじれ振動を起す周波数領域の前記
位相検出回路の出力信号に対して補償を加える低周波軸
ねじれ振動抑制回路と、この補償された交流直流連系点
電圧位相補償信号を用いて当該交直変換器の運転指令を
出力する位相制御回路とを備えたことを特徴とする交直
変換器。
【請求項３】交流を直流に変換または直流を交流に変換
する交直変換器において、交流直流連系点の電圧位相を
検出する位相検出回路と、交流直流連系点の周波数変位
を検出する周波数検出回路と、この位相検出回路の検出
信号を入力し，低周波軸ねじれ振動を起す周波数領域の
前記位相検出回路の出力信号に対して補償を加える低周
波軸ねじれ振動抑制回路と、この補償された交流直流連
系点電圧位相補償信号を用いて当該交直変換器の運転指
令を出力する位相制御回路とを備えたことを特徴とする
交直変換器。
【請求項４】交流を直流に変換または直流を交流に変換
する交直変換器において、交流直流連系点の電圧位相を
検出する位相検出回路と、交流直流連系点の直流電流を
検出する直流電流検出回路と、この直流電流検出回路の
検出信号を入力し，低周波軸ねじれ振動を起す周波数領
域の前記位相検出回路の出力信号に対して補償を加える
低周波軸ねじれ振動抑制回路と、この補償された交流直
流連系点電圧位相補償信号を用いて当該交直変換器の運
転指令を出力する位相制御回路とを備えたことを特徴と
する交直変換器。
【請求項５】交流を直流に変換または直流を交流に変換
する交直変換器において、交流直流連系点の電圧位相を
検出する位相検出回路と、交流直流連系点の直流電力を
検出する直流電力検出回路と、この直流電力検出回路の
検出信号を入力し，低周波軸ねじれ振動を起す周波数領
域の前記位相検出回路の出力信号に対して補償を加える
低周波軸ねじれ振動抑制回路と、この補償された交流直
流連系点電圧位相補償信号を用いて当該交直変換器の運
転指令を出力する位相制御回路とを備えたことを特徴と
する交直変換器。